设计过程中不存侥幸，不留隐患，保证冗余，避免过度。

In the design process, there is no fluke, no hidden danger, to ensure redundancy and avoid excessive.

 

流体分析

 

流体分析是通过数学和计算手段研究流体（如液体和气体）的运动、压力、温度等特性的技术。它广泛应用于工程、物理、气象等领域，帮助理解和优化流体行为。

主要步骤：

  1. 建模：创建流体域的几何模型，如管道、翼型等。

  2. 网格划分：将流体域划分为小单元，便于数值计算。

  3. 设置边界条件：定义流速、压力、温度等边界条件。

  4. 求解：利用数值方法（如有限体积法）求解控制方程（如Navier-Stokes方程）。

  5. 结果分析：通过可视化工具查看流速、压力、温度等分布，评估流体行为。

应用领域：

  • 航空航天：飞机、火箭的气动设计。

  • 汽车工业：车辆外形的空气动力学优化。

  • 能源：风力发电机、水力发电机的流体动力学分析。

  • 化工：管道、反应器内的流体流动和传热分析。

  • 生物医学：血液流动、呼吸气流的研究。

优势：

  • 优化设计：提高设备性能和效率。

  • 降低成本：减少物理实验和原型测试。

  • 预测性：提前识别潜在问题，改进设计。

运动仿真

 

运动仿真是一种通过计算机模拟来分析和预测机械系统或物体在运动过程中的行为的技术。它主要用于研究物体的位移、速度、加速度、力、力矩等动力学特性，以优化设计、验证性能或预测系统的运动状态。

主要步骤

  1. 建模：

    • 创建机械系统的几何模型，包括零件、连接件（如铰链、弹簧、齿轮等）。

    • 定义物体的质量、惯性、材料属性等物理特性。

  2. 定义运动约束：

    • 添加约束条件（如固定、旋转、平移等）以限制物体的运动方式。

    • 定义驱动条件（如电机速度、力或位移输入）。

  3. 设置载荷和边界条件：

    • 添加外力（如重力、摩擦力、冲击力等）。

    • 定义环境条件（如温度、气压等，若涉及多物理场耦合）。

  4. 求解：

    • 使用数值方法（如多体动力学分析）求解系统的运动方程。

    • 计算位移、速度、加速度、反作用力等参数。

  5. 结果分析：

    • 通过可视化工具查看运动轨迹、受力情况等。

    • 评估系统性能，检测是否存在干涉、碰撞或过度应力。

 

应用领域

  1. 机械设计：

    • 机器人、机械臂的运动轨迹规划和优化。

    • 齿轮、连杆、凸轮等传动系统的性能验证。

  2. 汽车工业：

    • 悬架系统的动力学分析。

    • 发动机部件的运动仿真。

  3. 航空航天：

    • 飞行器的起落架运动分析。

    • 卫星展开机构的可靠性验证。

  4. 医疗器械：

    • 假肢、关节的运动性能测试。

    • 手术机器人运动轨迹优化。

  5. 消费品：

    • 家用电器（如洗衣机、打印机）的运动部件分析。

    • 运动器材（如自行车、跑步机）的动力学仿真。

优势

  1. 优化设计：通过仿真提前发现设计缺陷，减少物理原型测试。

  2. 降低成本：减少实验成本和开发时间。

  3. 提高安全性：预测极端条件下的系统行为，避免潜在风险。

  4. 多学科耦合：支持与热、流体、控制等领域的联合仿真。